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分子間相互作用に基づく球状π空間の物性制御

研究課題

研究課題/領域番号 17H06789
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 有機化学
研究機関京都大学

研究代表者

橋川 祥史  京都大学, 化学研究所, 助教 (80804343)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードフラーレン / 内包フラーレン / 開口フラーレン誘導体 / 電子スピン / 緩和時間 / 反応性 / 金属錯体
研究実績の概要

本研究課題では,小分子が内包されたフラーレンにおける分子内相互作用の評価を行なうと同時に,金属試薬を用いたフラーレン骨格外部の新しい反応開発を行なうことを目的としている.
1)内包水分子とアザフラーレンのカチオンおよびアニオン中心との相互作用評価:アザフラーレン(C59N)の酸化体であるC59N+において,NMR緩和時間を用いて,内包された水分子と骨格上のカチオン中心には静電引力が存在することが明らかとなった.また,Brwon大学 Wang教授との共同研究により,質量分析の原理を用いて真空中でアザフラーレンアニオン(C59N-)の発生を達成し,内包された水分子とアニオン中心とのクーロン相互作用を明らかにした.
2)金属触媒を用いたフラーレン骨格外部の構造変換:Pd触媒を用いて,C60骨格上にπ縮環構造を導入することに成功した.この手法は,あらかじめ構造修飾した誘導体を用いることでも適用可能であり,HOMOを制御することにより位置選択的なπ縮環反応が進行することがわかった.さらに,水分子を内包した開口C60誘導体においても反応は同様に進行し,単結晶X線構造解析の結果,内包された水分子の配向は,開口部および縮環構造の導入により静電的な影響を大きく受けることがわかった.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and properties of open-cage fullerene C60 derivatives: impact of the extended π-conjugation2018

    • 著者名/発表者名
      Hashikawa Yoshifumi、Yasui Hidefumi、Kurotobi Kei、Murata Yasujiro
    • 雑誌名

      Materials Chemistry Frontiers

      巻: 2 号: 2 ページ: 206-213

    • DOI

      10.1039/c7qm00449d

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solvent-Coordinated Tin Halide Complexes as Purified Precursors for Tin-Based Perovskites2017

    • 著者名/発表者名
      Ozaki Masashi、Katsuki Yukie、Liu Jiewei、Handa Taketo、Nishikubo Ryosuke、Yakumaru Shinya、Hashikawa Yoshifumi、Murata Yasujiro、Saito Takashi、Shimakawa Yuichi、Kanemitsu Yoshihiko、Saeki Akinori、Wakamiya Atsushi
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 2 号: 10 ページ: 7016-7021

    • DOI

      10.1021/acsomega.7b01292

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Cyclization: Regioselectivity and Structure of Arene-Fused C60 Derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      Hashikawa, Y.; Murata, M.; Wakamiya, A.; Murata, Y.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 号: 45 ページ: 16350-16358

    • DOI

      10.1021/jacs.7b09459

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile Access to Azafullerenyl Cation C59N+ and Specific Interaction with Entrapped Molecules2017

    • 著者名/発表者名
      Hashikawa, Y.; Murata, Y.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 号: 51 ページ: 18468-18471

    • DOI

      10.1021/jacs.7b11322

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Resolution Photoelectron Imaging of Cryogenically-Cooled C59N? and (C59N)22? Azafullerene Anions2017

    • 著者名/発表者名
      Zhu Guo-Zhu、Hashikawa Yoshifumi、Liu Yuan、Zhang Qian-Fan、Cheung Ling Fung、Murata Yasujiro、Wang Lai-Sheng
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 8 号: 24 ページ: 6220-6225

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.7b03091

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Molecules inside Fullerenes as Magnetic Probes for the Detection of Specific Intramolecular Interactions2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Hashikawa, Yasujiro Murata
    • 学会等名
      第54回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Rotational Dynamics of a H2O Molecule Encapsulated in a Fullerene C60 at Low Temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Hal Suzuki, Motohiro Nakano, Yoshifumi Hashikawa, Yasujiro Murata
    • 学会等名
      第54回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Pd触媒を用いたフラーレン誘導体の位置選択的構造修飾2018

    • 著者名/発表者名
      橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フラーレン金属錯体の合成と内包水分子の動的挙動2018

    • 著者名/発表者名
      川崎 皓斗,橋川 祥史,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 開口部に水素結合をもつ水酸化開口フラーレンC60誘導体の合成と物性2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 翔大,橋川 祥史,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 内包フラーレンの単分子接合の電気輸送特性2018

    • 著者名/発表者名
      長 はる菜,藤井 慎太郎,木口 学,橋川 祥史,村田 靖次郎
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Sn-Based Perovskite Solar Cells Using Solvent-Coordinated SnX2 Complexes as Key Precursors2018

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ozaki, Jiewei Liu, Yukie Katsuki, Taketo Handa, Ryosuke, Nishikubo, Shinya Yakumaru, Yoshifumi Hashikawa, Yasujiro Murata, Takashi Saito, Yuichi Shimakawa, Yoshihiko Kanemitsu, Akinori Saeki, and Atsushi Wakamiya
    • 学会等名
      IRCCS-JST CREST Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小分子内包フラーレンにおける分子内相互作用の解明2017

    • 著者名/発表者名
      橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • 学会等名
      第28回 基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Regioselective Enlargement of an Opening of Azafullerene Precursor2017

    • 著者名/発表者名
      橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • 学会等名
      第53回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Encapsulation of an N=O Molecule inside an Open-Cage C60 Derivative2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川 翔大,村田 直輝,橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • 学会等名
      第53回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水分子内包フラーレンの低温熱容量2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 晴,中野 元裕,橋川 祥史,村田 靖次郎
    • 学会等名
      第53回 熱測定討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フラーレン空間内部において静電的摂動を受けた孤立水分子の運動性評価2017

    • 著者名/発表者名
      橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • 学会等名
      第56回 NMR討論会(2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Pd触媒を用いた環化反応:開口フラーレン誘導体の構造修飾2017

    • 著者名/発表者名
      橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • 学会等名
      第4回 π造形科学若手研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 開口フラーレン誘導体への一酸化窒素ラジカルの内包2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川 翔大,村田 直輝,橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • 学会等名
      第4回 π造形科学若手研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Palladium-Catalyzed Regioselective Functionalization of C602017

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Hashikawa, Michihisa Murata, Atsushi Wakamiya, and Yasujiro Murata
    • 学会等名
      17th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA 17)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Endohedral Fullerene: C60 with Molecules Inside2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Hashikawa
    • 学会等名
      Special Seminar, Brown University
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2018-12-17  

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